верхний лотковый питатель доменной печи
Классы МПК: | C21B7/20 с устройствами для распределения загрузочного материала |
Патентообладатель(и): | СЕНГ Куансонг (CN) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-06-11 публикация патента:
10.02.2002 |
Изобретение относится к металлургии, конкретно к верхнему печному распределительному устройству, используемому в доменной печи. Устройство верхнего лоткового питателя включает систему для придания колебаний лотку для загрузки материалов в печь. Система содержит стальной трос и комплект шкивов и направляющий ограничитель вертикального перемещения, который включает вертикальные направляющие стойки, ролик направляющего ограничителя вертикального перемещения, регулируемые опоры, валы упомянутых опор и регулировочные винты для регулирования степени поджатия роликов, для придания колебаний в качестве исполнительного двигателя используют серводвигатель переменного тока с постоянным магнитом. Устройство верхнего лоткового питателя имеет простую конструкцию и однородно распределенную приводную нагрузку. Оно работает плавно и является надежным в эксплуатации и обслуживании. 8 з. п. ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Верхний лотковый питатель доменной печи, содержащий корпус передаточного механизма с крышкой и охлаждаемым водой основанием, лотковое распределительное устройство для подачи загружаемых материалов в печную камеру доменной печи, включающее лоток для переноса загружаемых материалов в печную камеру, подвешенный на поворотной втулке, посредством держателей, две приводные системы, управляемые независимо или совместно, одна из которых служит для поворота лотка под некоторым углом относительно печи, отличающийся тем, что в качестве второй приводной системы он содержит колебательную систему лотка для непрерывного или поэтапного изменения угла между лотком и осью поворотной втулки в определенном диапазоне посредством передаточного механизма, имеющего систему стальных тросов и шкивов, при этом колебательная система лотка выполнена с возможностью колебаний лотка независимо или одновременно с поворотом лотка. 2. Верхний лотковый питатель по п. 1, отличающийся тем, что колебательная система лотка включает барабан для намотки натяжного троса (7), шестеренчатый редуктор (3) для передачи на барабан усилия, возникающего при колебательном движении, несколько верхних шкивов (5), закрепленных неподвижно на крышке передаточного механизма, большой перемещаемый в вертикальном направлении подшипник (25), внутренняя обойма которого выполнена с возможностью вращения, а его наружная обойма - с возможностью перемещения вверх и вниз, кольцевую прокладку (14) большого подшипника (25), несколько подвижных шкивов (6), равномерно расположенных по периферии кольцевой прокладки (14), с возможностью приведения их в движение через шестеренчатый редуктор и барабан натяжным тросом (7), рычаги (22), на задних концах которых установлены колеса (36), раму (23), в которой образованы направляющие пазы, в которых расположены колеса (36) рычагов (22), соединительный вал (24) для монтажа рамы (23) на внутренней обойме большого подшипника (25), несколько подвижных шкивов (9), приводимых в движение натяжным тросом (7) и стальным тросом (15), пропущенным через верхние неподвижные шкивы (5) и вокруг подвижных шкивов (6) с образованием замкнутой петли. 3. Верхний лотковый питатель по п. 2, отличающийся тем, что количество подвижных шкивов (9) равно n, количество неподвижных шкивов (5) равно 2n, а количество подвижных шкивов (6) равно 2n, где n составляет 2-4. 4. Верхний лотковый питатель по любому из пп. 2 и 3, отличающийся тем, что n подвижных шкивов (9) расположено соосно и последовательно в одной плоскости. 5. Верхний лотковый питатель по п. 2, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным неподвижно в основании корпуса передаточного механизма шкивом (10) для однократного изменения направления движения натяжного троса (7). 6. Верхний лотковый питатель по п. 2, отличающийся тем, что он снабжен системой шкивов для натяжения натяжного троса (7), которая включает два нижних, параллельно закрепленных неподвижных шкива 10, и дополнительный подвижный шкив, установленный на стойке подвижных шкивов (9). 7. Верхний лотковый питатель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен направляющим ограничителем вертикального перемещения большого подшипника (25), который включает несколько вертикальных направляющих стоек (11), равномерно расположенных по периферии корпуса передаточного механизма, несколько направляющих роликов (12), расположенных между кольцевой прокладкой (14) большого подшипника (25) и вертикальными направляющими стойками (11), количество которых соответствует числу направляющих роликов (12), регулируемую опору (13) роликов (12), установленную на нескольких соответствующих ребрах жесткости (35) кольцевой прокладки (14), оси (33) регулируемой опоры (13) и регулировочные винты (34) для регулирования степени поджатия направляющих роликов. 8. Верхний лотковый питатель по п. 7, отличающийся тем, что количество вертикальных направляющих стоек (11) составляет 6 - 12, количество направляющих роликов (12) составляет 6 - 12 пар соответственно, а количество ребер жесткости (35) составляет 6 - 12. 9. Верхний лотковый питатель по п. 1, отличающийся тем, что колебательная система лотка содержит исполнительный двигатель, который представляет собой сервопривод переменного тока с постоянным магнитом.Описание изобретения к патенту
Настоящее изобретение относится к распределительному устройству, расположенному в верхней части доменной печи, в частности к приводимому в действие стальным тросом лотковому питателю, расположенному в верхней части доменной печи. Этот тип лоткового питателя можно использовать для доменной печи, работающей при повышенном или при нормальном давлении. Он пригоден также для различных шахтных печей, в которых требуется особый тип распределения сыпучего материала. В настоящее время существует два основных типа загрузочных устройств для доменных печей, а именно устройства конусного типа и лоткового типа. Последний тип также относится к загрузочному устройству неконусного типа. Такой распределитель лоткового типа обладает следующими преимуществами, а именно он имеет гибко регулируемое распределение сыпучего материала и высокую герметичность. Таким образом, лотковые питатели могут предлагаться и находят широкое применение в доменных печах крупного размера. Распределительное устройство описано в таких источниках, как патенты Великобритании N GB 1403687 и N GB 1403467, в которых предусмотрена планетарная коробка передач. Однако изготовление упомянутого механизма является очень сложным, так что его нелегко изготовить при экономичных затратах. К тому же высокими являются и затраты на обслуживание. Поэтому такой распределитель не находит широкого использования. Китайский патент N 85109284, названный "Распределительное устройство с гидравлическим приводом", и Китайский патент N 86104673, названный "Распределительное устройство", обеспечивают получение такого же технического результата, как и у вышеописанного лоткового питателя с планетарной коробкой передач. Кроме того, эти распределительные устройства превосходят лотковые питатели с планетарной коробкой передач при производстве, монтаже, обслуживании и капиталовложениях в оборудование и т. д. Однако эти устройства с гидравлическим приводом имеют проблемы, связанные с гидравлической/электрической передачей. К тому же система с гидравлическим приводом является крупногабаритной и сложной по конструкции, поэтому капиталовложения в нее являются относительно высокими. Краткое описание изобретенияИсходя из этого целью настоящего изобретения является создание экономичного и практичного лоткового питателя простой конструкции для доменной печи. Другой целью настоящего изобретения является создание верхнего лоткового питателя для доменной печи, в котором установлен передаточный механизм с системой шкивов и стальных тросов вместо гидравлического приводного механизма, используемого в предшествующих технических решениях для того, чтобы получить простую и компактную конструкцию лоткового питателя с обеспечением его стабильности и долговечности и одновременно снизить расходы на его изготовление. Кроме того, точность его регулирования должна быть настолько высокой, чтобы можно было в достаточной мере удовлетворить требования, предъявляемые к процессу распределения сыпучего материала в доменной печи. Таким образом, полагают, что лотковый питатель согласно изобретению найдет широкое применение. В соответствии с настоящим изобретением предложен верхний лотковый питатель для доменной печи, который главным образом включает: крышку кожуха передаточного механизма; корпус кожуха передаточного механизма, на котором расположена крышка кожуха передаточного механизма, охлаждаемое водой основание, предусмотренное под упомянутым корпусом кожухи передаточного механизма для приема воды, используемой для охлаждения поворотной втулки и заслонки; направляющий ограничитель для вертикального перемещения, предназначенный для возвратно-поступательного движения большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника, удерживая его в то же время в горизонтальном положении; и лотковое распределительное устройство для подачи загружаемых материалов в камеру доменной печи, содержащее лоток для подачи материалов в печную камеру, держатель для опоры лоткового питателя и поворотную систему лотка для поворота лоткового питателя под углом относительно печи, отличающийся тем, что он, кроме того, содержит колебательную систему лотка для непрерывного или поэтапного изменения угла
![верхний лотковый питатель доменной печи, патент № 2179190](/images/patents/291/2179017/945.gif)
Настоящее изобретение будет более понятным, а его цели и преимущества будут более ясными специалистам в данной области техники при рассмотрении прилагаемых чертежей, на которых:
на фиг. 1 представлена схема верхнего лоткового питателя для доменной печи, приводимого в действие стальными тросами, согласно одному из вариантов выполнения изобретения;
на фиг. 2 представлена вертикальная проекция механизма вертикального перемещения, приводимого в действие стальными тросами;
на фиг. 3 представлен вид сбоку механизма вертикального перемещения, приводимого в действие стальными тросами; и
на фиг. 4 представлен вид снизу механизма вертикального перемещения, приводимого в действие стальными тросами. Предпочтительные варианты настоящего изобретения
Как видно из чертежей, в настоящем изобретении предложен лотковый питатель, расположенный в верхней части доменной печи и приводимый в действие стальными тросами. Хорошо известно, что верхний лотковый питатель для доменной печи расположен на верхнем конусе доменной печи и присоединен к загрузочной емкости на своем верхнем конце. Использование такого лоткового питателя предназначено для технически правильного введения в печь загружаемого материала, находящегося в загрузочной емкости, в соответствии с потребностями процесса плавления в доменной печи. Лотковый питатель, приводимый в действие стальными тросами, представляет собой цилиндрическое коробчатое устройство, и осевая линия лоткового питателя совпадает с осью доменной печи. Загружаемое сырье проходит через заслонку, расположенную в центре лоткового питателя по осевой линии печи, и падает на лотковый питатель. После этого загружаемое сырье соскальзывает на загрузочную поверхность колошника печи через поворотный лотковый питатель. Для удовлетворения потребностей плавильного процесса в доменной печи необходимо, чтобы лотковый питатель мог либо поворачиваться, либо совершать колебания. Как показано на чертежах, передаточный механизм установлен на верхнем конусе доменной печи. Большой фланец его корпуса 8 состыкован с верхним кольцом 17. Между корпусом 8 передаточного механизма и верхним кольцом 17 предусмотрено охлаждаемое водой основание 16, функцией которого является принимать воду, используемую для охлаждения поворотной втулки 30 и заслонки 31, и выпускать охлаждающую воду из основания кожуха передаточного механизма через выпускной канал, предусмотренный там так, чтобы отводить тепло, передаваемое изнутри печи через поглощающие тепло поверхности, и, таким образом, поддерживать нормальные условия работы различных механических частей передаточного механизма и предотвращать их повреждение от высокой температуры. В соответствии с настоящим изобретением верхний печной лотковый питатель содержит главным образом крышку 1 передаточного механизма, установленную на корпусе 8 передаточного механизма, охлаждаемое водой основание 16, поворотную втулку 30 лоткового питателя, заслонку 31, износостойкий вкладыш 32 заслонки, направляющий ограничитель для вертикального перемещения и две приводных системы, которыми можно управлять либо независимо, либо совместно. Поворотная система лоткового питателя включает: двигатель 29 привода во вращение лоткового питателя, шестеренчатый редуктор 28, ведущую шестерню 26, верхний подшипник 27 подвески с его внутренней обоймой, закрепленной неподвижно на крышке 1 передаточного механизма, поворотную втулку 30 лоткового питателя, установленную на наружной обойме верхнего подшипника 27 подвески, проушины 21, держатель 19 лоткового питателя, подвешенный в нижней части поворотной втулки 30 с помощью проушин 21, и лоток 20, соединенный с держателем 19 лоткового питателя. Две симметрично расположенные проушины 21 выступают из поворотной втулки 30 и входят в передаточный механизм. На каждой концевой части выступающих проушин предусмотрен симметрично расположенный рычаг 22. Два упомянутых рычага имеют одинаковую длину и расположены параллельно друг другу. Угол установки рычага зависит от его расположения после монтажа. Кроме того, колебательная система лоткового питателя включает: исполнительный двигатель 4 колебательной системы, шестеренчатый колебательный редуктор 3 лоткового питателя, барабан 2 для намотки троса, предусмотренный на крышке передаточного механизма, тяговые тросы 7, замкнутый в кольцо трос 15, нижние закрепленные неподвижно шкивы 10, четыре подвижных шкива 6, предусмотренных на периферии кольцевой прокладки большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника, восемь верхних закрепленных неподвижно шкивов, расположенных на внутренней стороне крышки 1 передаточного механизма и соответствующих четырем подвижным шкивам 6, два подвижных шкива 9 для натяжения троса, подаваемого от неподвижно закрепленных шкивов 5, кольцевую прокладку 14 большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника, большой перемещаемый в вертикальном направлении подшипник 25, внутренняя обойма которого может вращаться, а наружная обойма может только перемещаться вверх и вниз, раму 23 рычажных концов с колесами, передаточный вал 24 для присоединения упомянутой рамы рычажных концов с колесами к внутренней обойме большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника и колеса 36 рычажного конца, предусмотренные на задних частях соответствующих рычагов соответственно и расположенные в направляющих пазах, образованных в раме 23 рычажных концов с колесами. Поскольку рама 23 рычажных концов с колесами закреплена на внутренней обойме большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника посредством осей 24 вдоль центральной оси поворотной втулки 30 и перпендикулярно к линии, соединяющей центры концевых колес, то направление расположения осей 24 является перпендикулярным к осям концевых колес и поперечным относительно плоскости. Такая конструкция выполняет функцию универсального шарнира. Таким образом, эта конструкция может устранять высокую разрушающую нагрузку из-за непостоянной длины рычагов, при этом рычаги непараллельны друг другу, проушины расположены не в горизонтальном направлении, поворотные втулки не являются вертикальными или соосными и т. п. Внутренняя обойма большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника может вращаться посредством ролика, предусмотренного на одной из двух осей для присоединения рамы рычажных концов к внутренней обойме большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника, поворачиваемого относительно направляющего паза, образованного в поворотной втулке. Поворотное движение внутренней обоймы большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника является пассивным поворотным движением. Пока происходит вращение поворотной втулки вместе с лотком, происходит вращение большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника. Основная часть вышеописанной колебательной системы лотка питателя расположена в передаточном механизме за исключением того, что барабан 2 намотки троса, шестеренчатый редуктор 3 и исполнительный двигатель 4 расположены снаружи передаточного механизма. Шестеренчатый редуктор 3 и исполнительный двигатель 4 расположены в особом корпусе двигателя, который находится отдельно от передаточного механизма лоткового питателя для улучшения условий работы и повышения срока службы двигателя. Для того чтобы выполнять вертикальное перемещение большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника, предусмотрен направляющий ограничитель вертикального перемещения, который включает кольцевую прокладку 14 больших перемещаемых в вертикальном направлении подшипников, ребра жесткости 35 кольцевой прокладки больших перемещаемых в вертикальном направлении подшипников, регулируемую опору 13 ролика направляющего ограничителя вертикального перемещения, несущий вал 33 регулируемой опоры ролика направляющего ограничителя вертикального перемещения, регулировочные винты 34 для регулирования степени поджатия ролика направляющего ограничителя вертикального перемещения, восемь вертикальных направляющих стоек 11, расположенных на равных расстояниях вдоль цилиндрической стенки корпуса передаточного механизма, и несколько роликов 12 направляющего ограничителя вертикального перемещения. Ниже описывается механизм управления поворотной системы лотка. В процессе работы шестерню 26 вращает шестеренчатый редуктор 28, приводимый в действие исполнительным двигателем 29. Шестерня 26 представляет собой большую шестерню, связанную с наружной обоймой верхнего подшипника 27 подвески при вращении, так чтобы поворотная втулка 30 лотка, соосная с большой шестерней, т. е. с наружной обоймой верхнего подшипника 27 подвески, и установленные вместе проушины 21, которые закреплены на втулке, держатель 19 лотка, подвешенный на проушинах 21, и лоток 20, соединенный с держателем 19 лотка, поворачивались вокруг осевой линии доменной печи. Таким образом, обеспечивается поворот лоткового питателя. Исполнительный двигатель 4 системы колебаний лотка натягивает трос 7 через шестеренчатый редуктор 3 и барабан 2 для намотки троса. Затем трос 7 тянет подвижные шкивы 6 кольцевой прокладки большого перемещаемого в вертикальном направлении подшипника через нижние неподвижно закрепленные шкивы 10, подвижный шкив 9 и верхние неподвижно закрепленные шкивы 5. Тем самым большой перемещаемый в вертикальном направлении подшипник 25 движется вверх и вниз, приводя в движение вверх и вниз раму 23 рычажных концов с колесами. Таким образом, колеса 36 рычажного конца тянут рычаг 22, так чтобы произошел его поворот вокруг проушины 21, в то время как держатель 19 лотка поворачивается вокруг проушины 21. Диапазон угла поворота составляет 0-60o. Лоток 20 находится в вертикальном положении при 0o. Таким образом, колебание лотка 20 составляет угол
![верхний лотковый питатель доменной печи, патент № 2179190](/images/patents/291/2179017/945.gif)
![верхний лотковый питатель доменной печи, патент № 2179190](/images/patents/291/2179017/945.gif)
Настоящее изобретение имеет следующие преимущества. 1. Использование передаточного механизма с комплектом шкивов и стальных тросов может обеспечить стабильное и плавное движение перемещаемого в вертикальном направлении подшипника без заклинивания и толчков, так что можно полностью решить проблему предшествующего технического решения, а именно необходимость синхронизации трех гидравлических цилиндров. 2. По сравнению с механизмом с планетарной шестеренной передачей конструкцию лоткового питателя в соответствии с настоящим изобретением можно изготовить при более низких затратах, поскольку его конструкция проще и ее легче обслуживать. Кроме того, лотковый питатель в соответствии с настоящим изобретением обладает высокой надежностью. 3. Для привода системы колебаний лотка применяют сервопускатель переменного тока, используемый в качестве средства точного цифрового регулирования. По сравнению с гидравлическим передаточным механизмом или обычным приводным двигателем, благодаря отсутствию перехода от электрического привода к гидравлическому достигают высокой точности позиционирования. Данный лотковый питатель обладает, кроме того, дополнительными преимуществами, такими, например, что двигатель имеет большой и постоянный выходной крутящий момент при малых размерах и не нуждается в обслуживании; время срабатывания является предельно коротким, диапазон регулирования скорости является широким; система колебаний лотка в соответствии с настоящим изобретением может подвергаться повторяющимся перегрузкам; она подходит для работы в жестких условиях, таких как работа в запыленной окружающей среде, при высокой температуре или при повышенной влажности; сборная модульная конструкция облегчает монтажные работы, обслуживание и замену, имеет высокую надежность и компактность и обладает превосходными характеристиками по технике безопасности. 4. Поскольку гидравлический пост, присущий предшествующему техническому решению, отсутствует, то сокращается вес оборудования лоткового питателя в соответствии с настоящим изобретением, так что уменьшаются капиталовложения. Таким образом, верхний лотковый питатель доменной печи в соответствии с настоящим изобретением является долговечным и стабильным в работе, обладает более простой и компактной конструкцией и экономически выгоден. Кроме того, точность его регулирования является настолько высокой, что требования к процессу распределения сырья могут быть удовлетворены в достаточной мере. Таким образом, лотковый питатель в соответствии с настоящим изобретением легко найдет широкое применение.
Класс C21B7/20 с устройствами для распределения загрузочного материала